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第1章 信号处理基础1

1.1 离散时间信号1

1.1.1 离散时间信号及其时域表示1

1.1.2 序列的基本运算2

1.1.3 一些常用序列3

1.1.4 用单位脉冲序列表示任意序列4

1.2 离散时间系统及其时域分析5

1.2.1 线性时不变系统5

1.2.2 线性时不变系统的构成5

1.2.3 线性时不变系统的差分方程描述6

1.2.4 线性时不变系统的求解6

1.2.5 系统的因果性与稳定性7

1.3 连续时间信号的数字处理8

1.3.1 抽样定理与A/D转换器8

1.3.2 抽样信号的恢复与D/A转换器13

1.4 离散时间信号与系统的频域分析15

1.4.1 序列的z变换15

1.4.2 序列的傅里叶变换18

1.4.3 离散时间系统频域分析21

1.5 离散傅里叶变换及其快速算法24

1.5.1 有限长序列的离散傅里叶变换24

1.5.2 DFT的一些性质25

1.5.3 DFT的快速算法——FFT28

1.5.4 DFT与FFT在频谱分析中的应用33

1.6 数字滤波器概述37

1.6.1 数字滤波类型与指标37

1.6.2 FIR线性相位数字滤波器40

1.6.3 最小相位数字滤波器42

1.6.4 梳状滤波器44

参考文献46

第2章 过抽样∑-△转换器48

2.1 概述48

2.2 量化与量化噪声49

2.3 ∑-△调制器55

2.3.1 ∑-△调制器的基本概念55

2.3.2 一阶∑-△调制器的传输特性及量化信噪比59

2.3.3 高阶∑-△调制器62

2.4 数字抽取滤波器64

2.4.1 序列的重抽样及其频谱65

2.4.2 ∑-△ A/D转换器的动态范围与采样率、字长的关系69

2.4.3 抽取滤波的实现70

2.5 ∑-△ D/A转换器与数字插值滤波器72

2.5.1 ∑-△ D/A转换器72

2.5.2 数字插值滤波器73

2.6 ∑-△ A/D转换器CS5372/CS5376组件76

2.6.1 ∑-△调制器CS537276

2.6.2 数字抽取滤波器CS537684

参考文献98

第3章 地震数据采集站原理100

3.1 地震勘探简介100

3.1.1 地震勘探概述100

3.1.2 地震数据采集系统及其野外工作方式101

3.1.3 地震勘探对地震数据采集系统的要求102

3.1.4 地震数据采集站的主要技术指标105

3.2 地震数据采集站结构106

3.2.1 传统地震数据采集站的局限性107

3.2.2 基于∑-△ A/D转换器的地震数据采集站采集模块结构108

3.2.3 现代地震数据采集站的总体结构109

3.3 地震数据采集站采集模块109

3.3.1 低噪声放大器110

3.3.2 A/D转换器接口113

3.3.3 嵌入式处理器与控制电路114

3.3.4 内置高精度测试信号源117

3.4 数据传输与接口120

3.4.1 地震数据采集系统中常用的传输技术120

3.4.2 采集站与数据传输电缆接口127

3.4.3 传输协议128

3.4.4 检波器接口134

3.5 电源及其他135

3.5.1 电源配置135

3.5.2 防雷击与防静电136

3.5.3 机壳设计138

参考文献139

第4章 采集站测试原理和计算方法140

4.1 概述140

4.2 直流漂移与噪声的测试方法141

4.3 谐波畸变测试方法143

4.4 计时精度测试方法148

4.5 增益精度测试方法151

4.6 相位特性测试方法153

4.7 系统延时测试方法158

4.8 频带特性测试方法162

4.9 陷波特性测试方法164

4.10 共模抑制比测试方法166

4.11 串音干扰测试方法167

4.12 一致性测试169

4.13 测试误差分析171

参考文献174

第5章 地震数据采集站测试仪器175

5.1 概述175

5.2 采集站测试仪器的结构176

5.2.1 对测试仪器的要求176

5.2.2 测试仪器硬件结构177

5.2.3 测试仪器软件结构178

5.2.4 高精度信号源179

5.2.5 高精度计时器181

5.3 采集站测试数据获取181

5.3.1 测试数据采集控制软件181

5.3.2 测试接口网络配置183

5.4 测试仪器数据处理系统184

5.4.1 处理系统的结构184

5.4.2 数据处理结果保存与显示185

5.5 采集站测试实例186

参考文献192